• 한국수자원학회논문집
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• 제55권5호
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• pp.383-392
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• 2022

낙동강하굿둑 기수역의 복원이 국정과제로 채택되면서, 2019~2020년의 실증실험과 2021년 시범운영을 거쳐 2022년 기수역 복원이 공식화 되었다. 해수유입 시 많은 의사결정이 실시간으로 수행되어야 하므로, 실측과 수치해석을 이용한 의사결정시스템이 체계화되었으며, 이 과정에서 정확한 해수유입량 산정이 필요하였다. 이에 본 연구에서는 해수와 담수의 밀도차이와 낙동강하굿둑 수문의 구조적인 특성을 반영한 해수유입량 산정식을 개발하였다. 낙동강하굿둑 수문은 월류와 저류방식으로 해수유입이 가능하므로, 산정식 또한 두 가지 형태로 제시하였다. 개발된 식의 정확도 확인 및 유량계수 도출을 위하여 시범운영 기간동안 ADCP를 이용하여 해수유입량을 실측하였다. 완성된 식을 이용한 계산값과 실측값의 비교 결과 약 3%의 오차를 확인하였다.

• 한국포장학회지
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• 제28권3호
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• pp.201-210
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• 2022

Expanded polystyrene (EPS) is the most commonly used fresh food refrigeration insulation in Korea and Europe. Moreover, as the use of disposable packaging materials has increased significantly along with non-face-to-face delivery services since the COVID-19 crisis, social issues related to waste disposal are also being raised. Therefore, in this study, the life cycle of EPS boxes for fresh food is focused on the factors that have a large difference between incineration and landfill including recycling in Europe and Korea in the disposal process after use, and raw materials and energy in the manufacturing process, which account for a large portion of the environmental impact value. We tried to compare the environmental impact of evaluation. Overall, the raw material production stage, box manufacturing stage, and packaging stage have similar processes in Europe and Korea, but unlike Europe, Korea, which lacks landfills and incineration facilities, has focused on expanding the recycling rate. It was necessary to do an environmental impact assessment. Data affecting the environment were derived based on 2019 and 2020 data for Korea and 2017 and 2020 data for Europe. In order to predict the future environmental impact assessment, assumptions about the disposal rate in 2025 and 2030 were introduced and evaluated. As a result of this study, it was found that the raw material production stage of EPS boxes, which have similar processes in both Korea and Europe, has the greatest effect on the global warming effect of Korean EPS boxes. However, Korea, which has a relatively high recycling rate in the disposal process compared to incineration and landfill, showed better environmental performance than Europe in most impact indicators except freshwater eutrophication. In particular, Korea has increased the overall recycling rate compared to Europe by replacing various recyclable materials such as building materials and sundries with XPS (extruded polystyrene) recycled materials. In conclusion, it was found that increasing the recycling rate rather than incinerating and landfilling EPS boxes for fresh food in the domestic EPS industry has relatively less environmental load compared to Europe.

• 생태와환경
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• 제55권3호
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• pp.212-220
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• 2022

재첩은 하구생태계에 서식하는 종으로, 우리나라에는 섬진강 하구에서 가장 많이 분포하는 것으로 알려져 있다. 섬진강 하구에 서식하는 재첩은 담수와 해수생태계의 변화를 잘 반영하는 종이다. 재첩은 외부형태만으로는 종 동정이 어려운 분류군에 속한다. 본 연구에서는 섬진강 서식 재첩의 종 동정을 위해 형태적 관찰뿐만 아니라 미토콘드리아 DNA의 COI 유전자 기반 DNA 바코딩을 통해 분석하였다. 그 결과 재첩 간 다른 두 종을 확인하였으며, COI 염기서열의 다중배열 분석결과 약 98%의 높은 상동성을 보였다. 재첩과 내 다양한 종들과 계통수 분석으로 계통유 전학적 위치를 확인한 결과, 본 연구에서 사용한 재첩은 C. japonica, C. fluminea와 하나의 계통군으로 묶여졌고 진화적 거리는 0.003 이하로 나타났다. 또한 재첩속인 C. leana와 0.089, C. fluminalis와 0.096으로, 재첩과 내 3종과는 약 0.2로 C. japonica에 비해 상대적으로 진화적 거리가 먼 것으로 나타났다. 계통유전학적 분석을 통해 본 연구에서 사용한 재첩은 C. japonica이고, 그중 한 개체가 C. fluminea인 것으로 확인되었다. 이러한 연구 결과는 DNA 바코딩을 이용한 섬진강 하류 지역에 서식하는 재첩의 COI 시컨스를 통해 계통유전학적 정보를 제공하여 형태학적 분석에 어려움이 있는 종에 대한 중요한 자료로 활용될 것이다.

• 한국수자원학회논문집
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• 제56권9호
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• pp.553-562
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• 2023

흰수마자(Gobiobotia naktongensis)는 멸종위기야생동물 I급 담수어류로 지정된 대한민국 고유종이다. 흰수마자가 최초로 발견된 낙동강의 지류 중 하나인 내성천은 고운 모래하상과 여울이 발달되어 과거 흰수마자에게 최적의 서식 환경을 제공했었다. 현재 영주댐이 건설되고 지자체가 과도한 하도준설을 시행하여, 댐하류 지역의 하상 조립화가 가속화되면서 흰수마자의 서식환경은 악화되고 있는 추세이다. 본 연구에서는 내성천 하상 입경 변화에 따른 흰수마자 서식처 적합도 변화 양상을 물리서식처 모형인 River2D를 활용하여 가중가용면적(Weight Usable Area, WUA)에 근거하여 분석하였다. 분석의 공간적 범위는 영주댐 하류 석탑교에서부터 회룡교까지의 구간이며, 하상 입경 변화는 2010년과 2020년에 각각 분석된 중앙입경을 이용하였다. 내성천의 2020년 하상 입경은 2010년 하상 입경보다 굵어졌으며 전반적으로 모래입자 조립화 현상이 뚜렷하였다. River2D 분석결과 전체 모의구간의 흐름 영역 면적 대비 흰수마자의 서식이 가능한 영역은 2010년에 약 0.75%에 불과하였고, 이마저도 2020년에는 하상조립화로 인해 0.55%로 감소하였다.

• 생태와환경
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• 제56권1호
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• pp.1-13
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• 2023

북한강 수역에서 가장 많이 검출되는 Microcystin (MC)을 대상으로 하여 MC 생합성 유전자(mcyA gene), 남조류 세포밀도, MC 농도 사이의 관계를 분석하여 RNA-MC 환산식을 도출하고 남조류 세포 내 존재하는 MC 농도를 예측하였다. 북한강 수역에서 mcyA 유전자는 묵현천 합류 이후 북한강 하류 지점에서 주로 발견되었으며 평균적으로 다른 지점보다 높은 copy number가 발견되었다. 북한강 상류 의암호 수역의 경우, 공지천 지점에서 mcyA 유전자 copy number가 증가하였으며 9월 이후 북한강 수역 전체에서 mcyA 유전자 copy number는 감소하였다. mcyA gene expression은 상류와 하류 수역의 시·공간적 차이가 존재하였으며 여름철 짧은 시기에 집중적으로 발현하였다. mcyA gene expression 양은 MC 농도와 상관성이 매우 높을 뿐만 아니라 MC을 생합성하는 것으로 알려진 Microcystis aeruginosa와 Dolichospermum circinale의 세포밀도와도 통계적으로 유의한 상관성이 존재하였다. RNA-MC 관계를 기반으로 도출된 6개의 환산식은 통계적 유의성을 보이며(p<0.05) 0.9 이상의 높은 상관계수(r)를 나타냈다. eRNA에 존재하는 MC 생합성 유전자 발현량은 수중의 남조독소 물질 합성을 판단하고 유전자의 활성 정도를 빠르게 정량하여 MC 발생 조기경보에 충분히 활용할 수 있을 것으로 판단된다.

• 생태와환경
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• 제56권2호
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• pp.161-171
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• 2023

Simocephalus spp.는 수생식물이 발달한 호소의 수변부 및 습지 서식처에서 우점 출현하는 중대형 지각류로, 해당 서식처의 동물플랑크톤 군집 생체량(biomass)에 기여하는 정도가 높아 먹이망 내 생물학적 상호작용을 기반으로 한 물질 순환을 이해하기 위해서는 Simocephalus종들의 생체량 산정이 중요하다. 본 연구에서는 S. serrulatus의 생체량 추정에 사용되어지고 있던 기존의 선행 산정식을 검토하고, 현미경 디지털 카메라와 미세 저울 같은 장비를 사용하여 개체의 다양한 체측값(체장, 너비 및 면적)과 생체량(건중량)을 직접 측정하여 상호 간 회귀 분석을 실시하였다. 국내 『생물측정망 조사 및 평가지침 - 보구간편』에서 제시하고 있는 Simocephalus spp.의 생체량 산정식(Kawabata and Urabe, 1998)을 사용하여 S. serrulatus 생체량을 추정했을 때, Lemke and Benke (2003)에 의해 개발된 S. serrulatus종 특이적 생체량 산정식 대비 추정치-실측치 간 오차가 상대적으로 크게 나타났으며, 두 산정식에서 모두 개체 체장 증가에 따른 오차 증가 및 유사 체장 개체 간 오차 편차 증가 경향이 보여졌다. 체측값별로 건중량과 회귀 분석을 실시한 결과, S. serrulatus 생체량 추정에 가장 적합한 산정식은 너비-건중량 지수 회귀식(R²=0.9555)으로 도출되었다. 이 같은 종 특이적 생체량 산정식의 검토 및 개발 연구는 수생태계 먹이망 내 동물플랑크톤 역할 및 기능 파악하는 데 도구(tool)로써 활용될 수 있다.

• 생태와환경
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• 제56권4호
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• pp.375-383
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• 2023

모래잠입 어류는 모래 하상에 잠입하여 살아가는 생물로, 잠입을 통해 포식자 회피, 먹이 포획, 에너지 보존 등 생존에 이득이 있다. 국내에 서식하는 흰수마자는 전형적인 모래잠입 특성을 보임에도 불구하고 지속적인 개체군 감소로 인해 멸종위기종으로 지정되어있다. 본 연구에서는 흰수마자의 감소원인 파악을 위하여 모래크기 선호도 및 잠입 행동을 평가하였다. 전반적으로 1 mm 이하의 모래를 선호하는 것으로 확인되었으며, 유량에 따라 모래크기의 선택이 차이가 발생하였다. 또한 수온이 낮아짐에 따라 모래에 보다 깊이 잠입하였고, 잠입하는 깊이는 흰수마자의 크기별로 차이가 있는 것으로 나타났다. 흰수마자의 모래 선호도 연구 결과 전반적으로 개체군이 감소하는 원인은 댐, 보 등의 건설로 인한 물리적인 하상구조의 변화로 사료되었다. 특히, 구조물 건설 상류부의 정수역 형성으로 인한 실트와 진흙의 하상 내 축적과 하류부에 세립질 퇴적물 유입 감소 및 침식으로 인한 장갑화로 서식처 변형이 발생하여 잠입에 문제가 발생한 것으로 판단되었다. 흰수마자를 비롯한 모래잠입 어류는 모래 하상 구조가 생존 및 서식에 중요한 역할을 하기 때문에 이를 관리할 수 있는 효율적 전략 수립 및 서식지 관리가 필요하다.

• 생태와환경
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• 제56권4호
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• pp.339-347
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• 2023

본 연구는 TOC/TN-IRMS를 이용하여 총 유기탄소 및 총 질소 안정동위원소 분석법을 연구하였으며, 수환경 중저농도 시료에서도 분석이 가능하게 시스템을 구축하였다. 수생태계로 유입되는 다양한 유기탄소 기원을 파악하기 위하여 형광지표와 δ¹³C-DOC 안정동위원소비를 활용한다면 효율적인 수질 관리를 위한 해석기능을 제공할 것이며, 추후 유역 오염원의 대표값(end member)의 지속적인 조사를 통하여 자료구축이 이루어져야 할 것이다.

• 생태와환경
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• 제56권4호
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• pp.406-413
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• 2023

어류의 시각적 및 화학적 정보를 토대로 포식자를 인지하는 능력은 개체가 자연에서 생활하는 동안 학습을 통해서 확보된다. 하지만 인공증식된 멸종위기종들의 경우 자연적응력 부족으로 인한 복원효율성 저하가 지속적으로 발생하고 있다. 따라서 본 연구에서는 복원을 위해 인공증식된 멸종위기종 여울마자의 자연적응력 증진을 위해 포식자 인지 능력 증진을 수행하였다. 연구결과 포식자 인지 훈련 기간에 따라 자극원에 대한 반응성이 달라짐을 확인할 수 있었으며, 인공증식된 여울마자는 동종의 알람신호를 통해 위험을 인지하는 능력이 떨어져 있었으며, 이는 포식 위험원 노출을 통한 훈련으로 개선이 가능하였고, 포식자에 노출되었을 때 포식자와 알람신호에 동시에 노출 되었을 경우 훈련 기간이 길어짐에 따라 자극에 대한 반응성이 줄어드는 것을 확인하였다. 알람신호에 대한 반응은 시간이 지날수록 커지는 경향을, 포식자에 대한 반응은 훈련 48시간 후 가장 높은 반응을 보이고 72시간 후 반응성이 떨어지는 경향을, 알람신호와 포식자 동시 노출에 대한 반응은 훈련 이전 가장 높은 반응을 보인 뒤 반응성이 낮아진 채로 유지되는 경향을 보였다. 따라서 방류 전 인공증식 개체의 동종의 알람신호(화학적 자극)에 대한 반응성을 높이기 위한 프로그램이 필요하며, 포식자(시각적 자극)에 대한 반응성도 높게 나타난 48시간가량의 포식 위험원 노출이 적합하다고 판단된다. 본 실험을 통해 인공증식 여울마자의 동족 알람신호 자극에 대한 반응성 부족이 확인되었으며 멸종위기종 방류전 자연성 증진 프로그램의 운용의 필요성이 확인되었다.

• 한국환경보건학회지
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• 제49권6호
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• pp.334-343
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• 2023

Background: South Korea's Act on Registration and Evaluation, etc. of Chemicals (known as K-REACH) was established to protect public health and the environment from hazardous chemicals. 4,4'-Methylenedianiline (MDA), which is used as a major intermediate in industrial polymer production and as a vulcanizing agent in South Korea, is classified as a toxic substance under the K-REACH act. Although MDA poses potential ecological risks due to industrial emissions and hazards to aquatic ecosystems, no ecological risk assessment has been conducted. Objectives: The aim of this study is to assess the ecological risk of MDA by identifying the actual exposure status based on the K-REACH act. Methods: Various toxicity data were collected to establish predicted no effect concentrations (PNECs) for water, sediment, and soil. Using the SimpleBox Korea v2.0 model with domestic release statistical data and EU emission factors, predicted environmental concentrations (PECs) were derived for ten sites, each referring to an MDA-using company. Hazard quotient (HQ) was calculated by ratio of the PECs and PNECs to characterize the ecological risk posed by MDA. To validate the results of modeling-based assessment, concentration of MDA was measured using in-site freshwater samples (two to three samples per site). Results: PNECs for water, sediment, and soil were 0.000525 mg/L, 4.36 mg/kg dw, and 0.1 mg/kg dw, respectively. HQ for surface water and sediment at several company sites exceeded 1 due to modeling data showing markedly high PEC in each environmental compartment. However, in the results of validation using in-site surface water samples, MDA was not detected. Conclusions: Through an ecological risk assessment conducted in accordance with the K-REACH act, the risk level of MDA emitted into the environmental compartments in South Korea was found to be low.